Medio Hipertónico - Instituto Tabancura

Instituto Tabancura
Asignatura: Biología
Profesora: Paula Echeverría S.
Nivel: Primer nivel de educación media
Guía de Estudio Nº 1
”Estructura y composición química de la célula”
Todos los seres vivos poseen características que los diferencian entre sí y los
diferencian de la materia inerte (sin vida).
Los seres vivos nacen, se desarrollan, crecen, se reproducen, responden ante estímulos
del ambiente y muere. No obstante la principal semejanza que compartimos todos los
seres vivos es que estamos formados por diminutas estructuras llamadas “Células”.
Una célula: es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula
es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.
* De este modo se puede clasificar a los organismos vivos según el número de células
que posean:
Organismos unicelulares: son aquellos que sólo tienen una célula, por ejemplo los
protozoos o las bacterias, que son organismos microscópicos
Organismos Pluricelulares: Son aquellos que poseen más de una célula, es decir de dos
a billones de células, como por ejemplo algunos nematodos que tienen solo algunas
células hasta el ser humano que tiene cientos de billones.
Historia y Teoría celular
El estudio de la célula se inicia con la invención del microscopio por el científico
holandés “Zacharias Janssen” en el año 1590.
* Para poder conocer las células fue necesario realizar numerosos estudios e
investigaciones, los cuales fueron realizados por varios científicos, como por ejemplo:
1º En 1665 Robert Hook científico inglés que observó con un microscopio una fina
lámina de corcho y descubrió que estaba formada por pequeñas celdillas que llamó
células.
2º En 1675 Anton Van Leeuwenhoek observó numerosas células en diferentes muestras
como sangre, agua estancada, etc.
3º En 1837 Matthias Scheleiden botánico alemán que observó muestras vegetales y
concluyó que todas las plantas están formadas por células.
4º En 1839 Theodor Schwann naturalista alemán se dedico a estudiar numerosos tejidos
animales y estableció que los animales estaban formados por células.
5º En 1885 Rudolph Virchow médico alemán estableció que las células solo se forman
de otras preexistentes.
Todas estas investigaciones y observaciones llevaron a plantear la “Teoría Celular”, la
cual establece:
 Todos los organismos están formados por células, es decir la célula es la unidad
estructural de todos los seres vivos.
 La célula es la unidad funcional de todos los seres vivos, ya que en ella ocurren
todas las reacciones o procesos vitales del organismo.
 Toda célula se origina o forma de una célula preexistente, por ende las células
contienen el material genético o hereditario.
Características de la Célula
Las células poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que
posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan
modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización
funcional y permanecen altamente organizadas
Todas las células presentan tres estructuras básicas que son:
1. Membrana plasmática: Es una capa o envoltura que rodea, esta le confiere
el límite con el medio extracelular (fuera de la célula), está formada por
diferentes elementos como los fosfolípidos, proteínas y glúcidos, la cantidad de
cada una de estas biomoléculas cambia en los distintos tipos de célula.
La membrana le permite mantener a la célula su forma e individualidad, también
tiene la función de permitir el intercambio de sustancia entre la célula y el medio
extracelular, es decir regular las sustancias que entran (nutrientes) y salen
(desechos) de ella.
2. Citoplasma: Es la zona que comprende el interior de la célula, es un medio acuosos,
en el que ocurren la mayor parte del metabolismo celular.
3. Material genético o ADN: Es el material encargado de controlar las características y
funciones de la célula, es decir se encarga de transmitir las características de una
generación a otra.
Tipos de células según su estructura
Según su estructura podemos distinguir dos tipos de células.
Células Procariontes (pro, antes de; karyon, núcleo): su principal característica es que
no poseen núcleo y, por lo tanto, el material genético se encuentra en el citoplasma, en
una región denominada nucleoide. Son células primitivas muy simples, que carecen de
organelos membranosos. A este tipo de célula pertenecen microorganismos como las
bacterias, que son unicelulares, es decir, que están formadas por una célula.
. Esquema de una bacteria, célula procarionte.
Células Eucariontes (eu, verdadero; karyon, núcleo): su principal característica es que
poseen un núcleo en el que está contenido el material genético. Son células complejas y
evolucionadas y en su interior existe una serie de organelos membranosos. Organismos
pertenecientes a los reinos Protista, Fungi, Vegetal y Animal están constituidos por este
tipo de células. Las células eucariontes pueden ser de dos grandes tipos: animales y
vegetales (Fig.2).
ig.
2:
Tipos de células eucariontes.
Biomoléculas
* Son las moléculas que forman parte de los seres vivos y sus células, estas se pueden
clasificar en:
1. Moléculas inórganicas: son aquella que no contienen carbono, siendo la excepción
el dióxido de carbono. Algunos ejemplos de biomoléculas inórganicas son:
Biomoléculas inorgánica
Agua
Características
Es la biomolécula más abundante en los seres vivos, se
caracteriza por ser un excelente disolvente y medio de
suspensión para una gran variedad de moléculas presentes en las
células, también ayuda a mantener e impedir los cambios bruscos
de temperatura, ya que posee una propiedad llamada “capacidad
termoestabilizadora”.
Sales minerales
Las sales se encuentran en el organismo en pequeñas cantidades,
algunas están en el interior de la célula (medio intracelular) y
otras fuera de la célula (medio extracelular). Los iones de sales
mantienen el grado de salinidad del organismo y regula la acidez
corporal, entre otras funciones.
Gases
En nuestro cuerpo hay una constante incorporación, producción y
eliminación de gases. A través del sistema respiratorio, por
ejemplo inhalamos grandes volúmenes de oxígeno y eliminamos
dióxido de carbono. Estos gases son los más abundantes en
nuestras células y están involucrados en reacciones químicas de
producción de energía.
2. Biomoléculas Orgánicas: Son aquellas moléculas que se caracterizan por tener un
esqueleto formado por átomos de carbono, son importantes constituyentes estructurales
y funcionales de las células. Las biomoléculas más importantes son:
Biomoléculas Orgánicas
Glúcidos o Hidratos de carbono
Lípidos
Características
Son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos
para realizar sus funciones vitales; están formados por carbono,
hidrógeno y oxígeno.
Se forman al unirse unidades simples de “Monosacáridos”, que
al unirse forman polímeros llamados “Polisacáridos”.
Está biomolécula sirve como una reserva energética para el
organismo, como por ejemplo muchos organismos,
especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan
sus reservas en forma de almidón. Algunos glúcidos forman
importantes estructuras esqueléticas, como la celulosa,
constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma
la cutícula de los artrópodos
Son conocidos comúnmente como grasas y aceites, están
formados por carbono, hidrógeno principalmente y también por
oxígeno en menor proporción, tienen la función de la almacenar
energía y algunos cumplen una función estructural (forman
membranas plasmáticas, envolturas), además forman las
hormonas sexuales que participan en el desarrollo y en la función
sexual.
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Están formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y
algunas por azufre. Se forman por la unión de unidades básicas
llamadas “Aminoácidos”. Son las biomoéculas más abundantes
de la célula y realizan diferentes funciones como por ejemplos
prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su
presencia y/o actividad. Son proteínas casi todas las enzimas,
catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas
hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina
y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre;
anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra
infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los
cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta
determinada; la actina y la miosina, responsables finales del
acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno,
integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.
Están formados por carbono, hidrógeno, oxigeno, nitrógeno y
fósforo, se forman por la unidad básica llamada “nucleótidos” y
cuando se juntan muchos de ellos se llaman “polinucléotidos”.
Los nucleótidos están formados por tres elementos que son: un
monosacáridos, un grupo fosfato y una base nitrogenada.
Los ácidos nucleicos se clasifican en:
ADN: se encuentra ubicado en el núcleo de la célula, almacena,
transmite y expresa la información genética de las células.
ARN: participa en la síntesis o formación de proteínas, ya que
lleva desde el núcleo, ya que lleva desde el núcleo al citoplasma
la información contenida en el ADN.
Instituto Tabancura
Asignatura: Biología
Profesora: Paula Echeverría S.
Nivel: Segundo nivel de educación media
Guía de Estudio Nº 1
“Regulación de las funciones corporales y homeostasis”
En todos los seres vivos se realizan diferentes funciones que se deben mantener en
equilibrio, es decir mantener ciertos rangos que son fundamentales para la vida.
Por Ejemplo es indispensable mantener un balance entre la cantidad de agua y sales
minerales que se ingieren y que se eliminan.
Equilibrio entre agua y sales
A pesar de las constantes variaciones ambientales, los organismos tienden a mantener
cierta estabilidad de las condiciones internas. Es por eso que si en un día caluroso o muy
frío tomas tu temperatura corporal, te darás cuenta de que en ambos casos ese valor será
similar a pesar de las grandes variaciones de la temperatura ambiental.
Homeostasis: Mecanismo por el cuál los organismos conservan su medio interno en
condiciones relativamente constante y dentro de un rango adecuado.
El organismo debe solucionar importantes problemas, tales como la regulación de la
temperatura corporal, cantidad de agua y sales, concentración de azúcar sanguínea y la
eliminación de productos de desecho, entre otras. La homeostasis de estos procesos se
logra mediante el funcionamiento coordinado de todos los tejidos y sistemas corporales.
Un proceso homeostático importante en el ser humano y otros organismos es la
estabilidad de los líquidos corporales, que se consigue gracias a dos procesos:


Osmorregulación: regulación activa de la presión osmótica de los líquidos
corporales.
Excreción: eliminación de desechos metabólicos, incluyendo el exceso de agua.
Para poder lograr un adecuado ajuste entre cantidad de agua y sales ingeridas y la
eliminada, nuestro cuerpo debe balancear la variedad de los alimentos consumidos.
Si se consume una elevada cantidad de sales en la dieta, se produce un descenso en la
eliminación de agua en la orina y en la transpiración.
Si no se ingiere agua, el exceso de sales en el medio extracelular (fuera de la célula)
podría conducir a la deshidratación de las células, y en casos extremos hasta la muerte.
Si la ingesta de agua es elevada, los niveles de sales en el líquido intersticial son bajos,
lo cual podría producir la sobrehidratación de las células, y en algunos casos incluso
llegar a reventar.
Para poder explicar estos tres casos es necesario explicar en consiste un:
-
Medio isotónico
-
Medio Hipotónico
Medio Hipertónico
Medio Hipertónico
En biología, una solución hipertónica es aquella que tiene mayor concentración
de soluto (elementos sólidos) en el medio externo, por lo que una célula en dicha
solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión
osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula
continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sean iguales.
La célula animal sufre el fenómeno de crenación como consecuencia de la salida de
agua de la célula ("arrugandose"). A su vez, en las células vegetales se produce la
plasmólisis.
Medio Isotónico
Es el medio o solución donde es aquél en el cual la concentración de soluto es la misma fuera
y dentro de una célula.
Por ejemplo: en hematología, se dice que las soluciones que tienen la misma concentración de
sales que las células de la sangre son isotónicas. Por tanto, tienen la misma presión
osmótica que la sangre y no producen la deformación de los glóbulos rojos.
Otro ejemplo es en cuanto la concentración muscular, se dice que una concentración es
isotónica cuando la tensión del músculo permanece constante.
Medio Hipotónico
Una solución hipotónica o medio hipotónico, es aquella que tiene menor concentración de
soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de la célula. Una célula
sumergida en una solución con una concentración más baja de materiales disueltos, está en un
ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta (a causa de tener tan pocos
materiales disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estas condiciones, el agua se difunde a
la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula.
Una célula en ambiente hipotónico se hincha con el agua y puede explotar; cuando se da este
caso en los glóbulos rojos de la sangre, se denomina hemólisis. Los organismos que viven en
suelos de arroyos y lagos habitan en agua de lluvia modificada, que es un ambiente hipotónico.
Las células animales sufren el fenómeno de citólisis, que lleva a la destrucción de la célula,
debido al paso del agua al interior de ella. Por otro lado, en las células vegetales ocurre el
fenómeno de presión de turgencia: cuando entra agua, la célula se hincha pero no se destruye
debido a la gran resistencia de la pared celular.
¿Qué es la homeostasis hidrosalina?
Se considera en equilibrio un organismo cuando tiene:
- Cantidad de agua y sales equilibradas
- El PH de la sangre óptimo
- La temperatura corporal (aprox. 36º C a 37º C)
- Niveles de azúcar en la sangre normales
* Para mantener este equilibrio interno es fundamental la homeostasis hidrosalina, para esto el
organismo requiere balancear la cantidad y calidad de la actividad física desarrollada, además
la variedad de alimentos y agua consumidos.
* El estado de equilibrio del organismo es regulado por el sistema renal, el cual cumple
numerosas funciones y está formado por diferentes órganos y estructuras.
El sistema Renal o aparato excretor
El aparato excretor es un conjunto de órganos encargados de la eliminación de los
residuos nitrogenados del metabolismo, conocidos como orina; que está formada por la urea y
la creatinina. Sus estructuras u órganos tienen la función de filtrar los fluidos corporales (por ejemplo
líquido celomático, hemolinfa, sangre).
En los invertebrados la unidad básica de filtración es el nefridio, mientras que en los vertebrados es
la nefrona o nefrón.
El aparato urinario humano se compone, fundamentalmente, de dos partes que son:
1. Los órganos secretores: los riñones, que producen la orina y desempeñan otras funciones.
2. La vía excretora, que recoge la orina y la expulsa al exterior, estas vías son:

Los uréteres, que conducen la orina desde los riñones a la vejiga urinaria.

La vejiga urinaria, receptáculo o bolsa donde se acumula la orina.

La uretra, conducto por el que sale la orina hacia el exterior, siendo de corta longitud en la
mujer y más larga en el hombre.
Estructura del Sistema Renal
Riñón: son los órganos excretores de los vertebrados, tienen forma de poroto, tiene,
aproximadamente, el tamaño de un puño cerrado. En los seres humanos, los riñones están situados
en la parte posterior del abdomen. Hay dos, uno a cada lado de la columna vertebral. El riñón derecho
descansa exactamente debajo del hígado y el izquierdo debajo del diafragma y adyacente al bazo.
Sobre cada riñón hay una glándula suprarrenal.
Los riñones filtran la sangre del aparato circulatorio y permiten la excreción, a través de la orina, de
diversos residuos metabólicos del organismo (como son la urea, la creatinina, el potasio y el fósforo)
por medio de un complejo sistema que incluye mecanismos de filtración, reabsorción y excreción.
Diariamente los riñones procesan unos 200 litros de sangre para producir hasta 2 litros de orina.
El peso de los riñones equivale al 0,5% del peso corporal total de una persona. Los riñones tienen un
lado cóncavo mirando hacia adentro (intermedio). En este aspecto intermedio de cada riñón hay una
abertura, llamada el hilio, que es el paso o entrada de la arteria renal, la vena renal, los nervios, y
el uréter.
En el riñón se pueden distinguir las siguientes partes que son:
* La corteza renal, que es la parte externa del riñón, hasta la base de las pirámides renales.
* La Médula renal: Es la región interna del riñón donde existen aproximadamente de 8 a 18 pirámides
renales.
* Pirámide renal: estructura cónica cuya base está orientada hacia la corteza y su vértice hacia el
centro del riñón.
Los uréteres
Los uréteres son dos conductos de unos 21 a 30 cm. de largo, bastante delgados, aunque de calibre
irregular, que llevan la orina desde la pelvis renal a la vejiga, en cuya base desembocan formando los
llamados meatos ureterales.
La vejiga
La vejiga es un órgano hueco situado en la parte inferior del abdomen y superior de la pelvis,
destinada a contener la orina que llega de los riñones a través de los uréteres. Cuando está vacía, sus
paredes superior e inferior se ponen en contacto, tomando una forma ovoidea cuando está llena. Su
capacidad es de unos 700-800 ml.
La uretra
La uretra es el conducto altamente sistematizado que permite la salida al exterior de la orina contenida
en la vejiga. Difiere considerablemente en ambos sexos. En la mujer es un simple canal de 3 a 4 cm.
de largo, algo más estrecho en ambas extremidades que en el resto de su trayecto. Es casi vertical y
se halla por delante de la vagina, abriéndose en la vulva por delante del orificio vaginal.
En el hombre la uretra mide de 18 a 20 cm. de longitud, y es de calibre irregular, presentando partes
ensanchadas y otras estrechadas. Además no es recta sino que presenta ciertos ángulos. Tiene
muchos segmentos: uretra prostática (parte que pasa por la próstata), uretra membranosa y uretra
esponjosa, es decir, la rodeada por el cuerpo esponjoso, la que a su vez puede subdividirse en varios
segmentos.